[发明专利]一种液态流出物测量装置取样系统的优化设计方法

权利要求书

1.一种液态流出物测量装置取样系统的优化设计方法，其特征在于，包括：

与取样系统中的取样室配套使用的探测器系统的优化；设在取样室外围的屏蔽层的厚度的优化；取样室的体积和尺寸的优化；具体方法如下：

以模拟的含待测核素的液态流出物为模拟源项，用1-5英寸探测器分3-5种规格尺寸，进行初步模拟，分析探测器的探测和电子学性能以及取样室的体积与探测系统的计数率的关系；

针对选定区域考虑外界干扰因素，进行本底辐射屏蔽模拟，以确定合适的屏蔽层的厚度，屏蔽层的厚度的确定原则为确保干扰辐射对探测器的计数小于目标单位液态流出物对探测器的计数；

衡量经济代价与探测系统的计数率的关系，确定取样室的体积和尺寸范围；

综合分析上述因素，确定优化的液态流出物监测取样系统；

其中，进行本底辐射屏蔽模拟时，外界干扰因素参考环境调查得到的氡、钍和其它天然放射性核素的浓度以及浓度范围推荐使用的最大值；本底辐射源项选用点源或等效为大于模拟的液态流出物尺寸的球壳源，或无限大平面源等效为一定尺寸的平面源；等效源的尺寸依据平方反比系数与源活度的乘积进行确定。

2.根据权利要求1所述的一种液态流出物测量装置取样系统的优化设计方法，其特征在于，采用蒙特卡罗方法进行模拟分析；探测器选用NaI、CsI、LaCl₃、LaBr₃或HPGe能谱型探测器，探测器灵敏体的中心位置位于取样室的几何中心至几何中心偏上且不超过几何尺寸1/4的位置；取样室为圆柱形或近似圆柱形。

3.根据权利要求2所述的一种液态流出物测量装置取样系统的优化设计方法，其特征在于，初步模拟所采用的模拟源项中至少含有¹³⁷Cs、⁶⁰Co两种核素，取样室的尺寸与模拟源项辐射的半减层厚度和取样室的体积变化倍数相关，同时与探测器的性能参数相关。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种液态流出物测量装置取样系统的优化设计方法，其特征在于，分析取样室的体积与探测系统的计数率的关系时，包括衡量取样室的体积增加与计数率的变化趋势；需要优化探测器时，相应地变更探测器的尺寸和/或类型。

5.根据权利要求4所述的一种液态流出物测量装置取样系统的优化设计方法，其特征在于，取样室的体积选取2组以上不同的体积，并将模拟结果转换为以单位体积活度浓度与效率的乘积来表示探测系统的计数率能力。

6.权利要求5所述的一种液态流出物测量装置取样系统的优化设计方法，其特征在于，模拟时使屏蔽层的厚度与本底辐射源项辐射的半减层厚或十倍半减层厚相关，屏蔽厚度确定原则为确保干扰计数率小于液态流出物的计数率的10％。

7.根据权利要求6所述的一种液态流出物测量装置取样系统的优化设计方法，其特征在于，衡量经济代价与计数率的关系时，选择使经济代价增长与计数率增长成一定比例关系，经济代价包括取样量成本、取样室材料与加工费用。